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骨疾患における創薬のターゲットとなりうるプロテアーゼの作用機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19592152
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能系基礎歯科学
研究機関長崎大学

研究代表者

岡元 邦彰  長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 准教授 (10311846)

研究分担者 西下 一久  長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教 (20237697)
坂井 詠子  長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 助教 (10176612)
胡 錦萍  長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 外国人客員研究員 (30420631)
研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2008年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2007年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード破骨細胞 / 骨粗霧症 / プロテアーゼ / aspartic proteinase / cathepsin E / degradation / osteoclast / RANK / RANKL
研究概要

アスパラギン酸プロテアーゼ(カテプシンE)の欠損マウスを用いて、破骨細胞形成および活性化におけるカテプシンEの役割を調べ、創薬にむけた骨疾患の治療薬開発の基礎的な実験を行った。マウス大腿骨より採取した骨髄細胞より破骨細胞を作製したところ、カテプシンE欠損型マウスで有意な破骨細胞数の減少が認められた。そこで、破骨細胞形成および活性化に必要な因子についてメッセージレベルでの解析を行ったが、両者で明らかな差は認められなかった。また、細胞内情報伝達においても明らかな差は認められなかった。次にタンパク質レベルでの違いを調べたところ、破骨細胞の分化・活性化の指標であるカテプシンKは経時的に増加が認められたが、カテプシンE欠損マウスでは野生型と比べてその発現量の減少が認められた。これは、カテプシンE欠損マウスの破骨細胞数の減少によるものと考えられた。主に破骨細胞増殖に関与しているといわれるc-fmsの発現を調べたところ、カテプシンE欠損マウスに発現の減少が認められた。そこで、細胞増殖能を調べたところ、カテプシンE欠損マウスで細胞増殖率の減少が認められた。つまり、破骨細胞前駆細胞の増殖を抑制していることが破骨細胞の分化・活性化を抑制している原因の1つであることが示唆された。リアルタイムPCRの結果では、c-fmsのメッセージレベルでの発現には有意な差は認められなかったので、細胞膜への輸送あるいはタンパク質としての機能面での障害の可能性が考えられる。また、両破骨細胞のコラーゲン分解能をDQ-コラーゲンを用いて調べたところ、明らかに欠損型において分解能の低下が認められた。このことより、破骨細胞のコラーゲン分解能におけるカテプシンEの関与が示唆された。

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] Berberine inhibits RANKL-induced osteoclast formation and survival through suppression of nuclear factor kB and Akt pathways2008

    • 著者名/発表者名
      Hu J-P., Nishishita K., Sakai E., Yoshida H., Kato Y., Tsukuba T. and Okamoto K
    • 雑誌名

      Eur. J. Pharmacol. 580

      ページ: 70-79

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Association of cathepsin E deficiency with the increased territorial aggressive response of mice2008

    • 著者名/発表者名
      Shigematsu N. , Fukuda T. , Yamamoto T. , Nishioku T., Yamaguchi T., Himeno M., Nakayama K-I., Tsukuba T., Kadowaki T., Okamoto K., Higuchi S. and Yamamoto K
    • 雑誌名

      J. Neurochem. 105

      ページ: 1394-1404

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Association of cathepsin E deficiency with the increased territorial aggressive response of mice2008

    • 著者名/発表者名
      Shigematsu N., et. al.
    • 雑誌名

      J. Neurochem 105

      ページ: 1394-1404

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Berberine inhibits RANKL-induced osteoclast formation and survival through suppression of nuclear factor kB and Akt pathways2008

    • 著者名/発表者名
      Hu J.P., et. al.
    • 雑誌名

      Eur.J.Pharmacol. 580

      ページ: 70-79

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cathepsin E Prevents Tumor Growth and Metastasis by Catalyzing the Proteolytic Release of Soluble TRAIL from Tumor Cell Surface2007

    • 著者名/発表者名
      Kawakubo T., Okamoto K., Iwata J., Shin M., Okamoto Y., Yasukochi A., Nakayama K-I., Kadowaki T., Tsukuba T. and Yamamoto K
    • 雑誌名

      Cancer Res. 67 67

      ページ: 10869-10878

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cathepsin E deficiency induces a novel form of lysosomal storage disorder showing the accumulation of lysosomal membrane sialo glycoproteins and the elevation of lysosomal pH in macrophages2007

    • 著者名/発表者名
      Yanagawa M., et. al.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 282

      ページ: 1851-1862

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] カテプシンE遺伝子発現に関与する転写因子Sp12008

    • 著者名/発表者名
      岡 元 邦 彰
    • 学会等名
      第50回 歯科基礎医学会
    • 発表場所
      東 京
    • 年月日
      2008-09-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] カテプシンE欠損マウスにおける高脂血症および脂肪肝の誘導2008

    • 著者名/発表者名
      門 脇 知 子
    • 学会等名
      第50回 歯科基礎医学会
    • 発表場所
      東 京
    • 年月日
      2008-09-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] RANKL誘導性破骨細胞分化における鉄結合蛋白の関与2008

    • 著者名/発表者名
      坂井詠子, 嶋田めぐみ, 西下一久, 岡元邦彰, 筑波隆幸, 中山浩次
    • 学会等名
      第50回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] カテプシンE欠損による遊走能および細胞接着能の低下2008

    • 著者名/発表者名
      筑波隆幸, 柳川三千代, 置五壁, 門脇知子, 山本健二
    • 学会等名
      第50回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] カテプシンE欠損マウスにおける高脂血症および脂肪肝の誘導2008

    • 著者名/発表者名
      門脇知子, 岡元邦彰, 山本健二, 筑波隆幸
    • 学会等名
      第50回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] カテプシンE遺伝子発現に関与する転写因子Sp12008

    • 著者名/発表者名
      岡元邦彰, 川久保友世, 山本健二, 筑波隆幸
    • 学会等名
      第50回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] カテプシンE遺伝子発現に関する転写因子Sp12008

    • 著者名/発表者名
      岡本美子, 岡元邦彰, 山本健二, 荒牧弘範
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会/第81回日本生化学会合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] カテプシンE欠損はマクロファージの膜蛋白質輸送異常とミトコンドリア機能異常を起こす2008

    • 著者名/発表者名
      筑波隆幸, 柳川三千代, 岡元邦彰, 岡本美子, 門脇知子, 山本健二
    • 学会等名
      第31回日本分子生物学会/第81回日本生化学会合同大会
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 成熟破骨細胞の延命と脂質ラフト形成におけるリセドロネートおよびD-PDMPの作用2007

    • 著者名/発表者名
      坂詠子, 福本敏, 胡鍵, 西下二久, 佛坂斉祉, 匝元邦童乏, 筑波隆幸
    • 学会等名
      第49回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] ベルベリンによる破骨細胞生存の抑制機構の解明2007

    • 著者名/発表者名
      胡塑, 西下一久, 坂詠子, 匝元豊, 筑波隆幸
    • 学会等名
      第49回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] カテプシンE欠損によるミトコンドリア機能異常と酸化ストレス充進2007

    • 著者名/発表者名
      筑波隆幸, 柳川三千代, 岡元邦彰, 門脇知子, 山本健二
    • 学会等名
      第49回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 赤血球におけるカテプシンEの役割2007

    • 著者名/発表者名
      岡元邦彰, 石田豊, 坂井詠子, 西下一久, 山本健二, 筑波隆幸
    • 学会等名
      第49回歯科基礎医学会学術大会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [学会発表] ASSOCIATION OF CATHEPSIN E WITH HOST DEFFENCE AGAINST TUMOR CELLS2007

    • 著者名/発表者名
      Tomoyo Kawakubo, Atsushi Yasukochi, Kuniaki Okamoto, Yoshiko Okamoto, Tomoko Kadowaki, Takayuki Tsukuba, Kenji, Yamamoto
    • 学会等名
      5^<TH> General Meeting of the International Proteolysis Society
    • 発表場所
      Greece
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] CONTROL OF THE ENDOSOME/LYSOSOME SYSTEM OF MACROPHAGES BY CATHEPSIN E2007

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Tsukuba, Kuniaki Okamoto, Tomoko Kadowaki, Kenji Yamamoto
    • 学会等名
      5^<TH> General Meeting of the International Proteolysis Society
    • 発表場所
      Greece
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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